“Anode-free” Zn/LiFePO4 aqueous batteries boosted by hybrid electrolyte

阳极 电解质 法拉第效率 电池(电) 电化学 材料科学 剥离(纤维) 水溶液 化学工程 电偶阳极 乙二醇 无机化学 化学 电极 冶金 复合材料 阴极保护 有机化学 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Jingying Duan,Luofu Min,Mengqian Wu,Ting Yang,Mingming Chen,Chengyang Wang
出处
期刊:Journal of Industrial and Engineering Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:114: 317-322 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.jiec.2022.07.021
摘要

Aqueous rechargeable batteries with Zn as anode directly have become prospective alternatives to conventional lithium-ion batteries. However, the growth of zinc dendrites restricts the practical application of Zn anode greatly. In addition, the use of thick zinc foil as anode also increases the total weight of the battery and impacts the whole energy density. Herein, a kind of “anode-free” Zn/LiFePO4 battery (zero-excess Zn) is designed to solve such problems, and corresponding electrolyte is optimized to ensure the electrochemical performance. As a result, ethylene glycol (EG) is added to the aqueous electrolyte with 1.5 M Zn(CF3SO3)2 and 1.5 M LiCF3SO3 as solutes, which not only improves the stability of the electrolyte, but also inhibits the growth of zinc dendrites. And the Zn/Cu batteries with 70 vol% EG/H2O hybrid electrolyte show highly reversible Zn plating/stripping process, in which the average coulombic efficiency (ACE) is as high as 99.77 % at a current density of 1 mA cm−2. In order to better adapt to the “anode-free” Zn/LiFePO4 battery system, the ratio of Zn2+ to Li+ ions in this electrolyte is further optimized, and it’s found that the battery with 2 M Zn(CF3SO3)2 + 1 M LiCF3SO3-70 vol% EG/H2O electrolyte shows the most excellent electrochemical stability, in which the capacity retention rate is 75.2 % after 100 cycles at a current density of 1 mA cm−2. Our work makes it possible for the application of aqueous “anode-free” batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
4秒前
吴开珍完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
李博士完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
Wang发布了新的文献求助10
13秒前
丸子完成签到 ,获得积分10
13秒前
qiongqiong完成签到 ,获得积分10
15秒前
莫封叶完成签到,获得积分10
16秒前
战斗吧少女完成签到 ,获得积分10
18秒前
愉快的丹彤完成签到 ,获得积分10
18秒前
Janine完成签到 ,获得积分10
19秒前
共享精神应助qinghuixinyi采纳,获得10
21秒前
ommphey完成签到 ,获得积分10
23秒前
zsm完成签到 ,获得积分10
23秒前
我是小吕先生完成签到 ,获得积分10
23秒前
mikeboying应助phoenix采纳,获得30
28秒前
整齐的数据线完成签到 ,获得积分10
32秒前
32秒前
35秒前
qinghuixinyi发布了新的文献求助10
36秒前
三清小爷完成签到,获得积分10
36秒前
点点完成签到 ,获得积分10
39秒前
朝露由希完成签到,获得积分10
43秒前
44秒前
Carol完成签到 ,获得积分10
45秒前
qinghuixinyi完成签到,获得积分10
51秒前
科研通AI6.3应助美梦断秋采纳,获得10
52秒前
52秒前
52秒前
成就的白羊完成签到,获得积分10
53秒前
54秒前
54秒前
dong完成签到 ,获得积分10
58秒前
彬仔发布了新的文献求助10
59秒前
南风完成签到,获得积分10
1分钟前
加油完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
LL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7521965
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9108900
关于积分的说明 19447386
捐赠科研通 7125241
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3254909
关于科研通互助平台的介绍 2423118
邀请新用户注册赠送积分活动 2241715